宇宙的秘密，对于人类而言依旧不计其数。（图片来源：Adobe Stock）
人类历史的长河中，宇宙一直是引发好奇与思考的源头。关于宇宙是由什么组成，科学家在过去的世纪中揭示了恒星的关键作用，恒星在宇宙中扮演了基本的角色，影响着几乎所有事物，包括元素周期表上的元素。
宇宙组成揭密
每颗恒星的诞生、存在和终结都会产生周期表中的元素，元素在宇宙中不断生成和转化，形成了复杂的元素谱系，其中包括我们熟知的氢、氧、金和铀等。这一循环开始于约 140 亿年前，这过程到至今仍在不断重复。然而，如何测量整个宇宙组成的方法仍然难以实现，因为宇宙中的物体拥有不同的成分，反映了它们不同形成的环境和历史。
人类了解的元素周期表中，氢是最轻的原子，也是宇宙中最早诞生、数量最多的元素，氢占宇宙物质的91.2%。然而，五彩斑斓的宇宙不仅仅来自氢元素，不同的元素以恒星、气体云、行星、彗星、小行星和流星的形式集结在一起，共同营造着宇宙。与宇宙不同的是，人体中最丰富的元素是氧，占每个人体重的65%，碳则是第二丰富的元素。
一个元素可以多重？北卡罗莱纳州立大学团队为解惑这些问题进行研究。宇宙的构成充满神秘，美国北卡罗莱纳州立大学的研究团队深入追查，揭示了元素多样性的谜底。北卡罗莱纳州立大学在新闻稿中提出恒星是元素的制造厂，在那里，它们不断地将元素融合或分裂，形成我们所知更重或更轻的元素。元素的重量主要寄讬在原子质量，目前已知最重的元素是铀，拥有238 u的原子质量。
最新的研究证据发表在英文学术期刊《科学》上，古老的恒星竟能诞生出原子质量超过260 u的未知极重元素，比地球上任何元素都更加沉重。这一发现加深了我们对于恒星中元素生成的理解，迫使人类重新审视宇宙和恒星的演变。
重元素的生成
目前所知最重的元素──铀，仅能透过快中子捕获过程在中子星上生成。想像一个原子核漂浮在一群中子当中，突然间，不到 1 秒的时间内，一群中子附着在这个原子核上，最后发生一些内部的中子转换质子的变化，就形成了像金、铂或铀这样的重元素。
科学研究显示，最重的元素其实没有稳定性或是放射性，这表示它们会随着时间而衰变，这种衰变过程被称为核分裂（或核裂变）。物理学副教授伊恩·罗德勒认为，想要制造比铅和铋更重的元素，就必须仰赖快中子捕获过程。由于过程需要庞大的能量和中子，最佳发生时机点是在中子星的诞生或死亡，或者当中子星相互碰撞提供所需物质的时刻。
这项研究中，研究团队重新审视了银河系中的42颗恒星，关注它们的重元素含量。这些恒星早期的快中子捕获过程形成了一些重元素。通过对每种重元素的更广泛观察，研究人员发现了以前未被识别的模式。研究推断，一些位于元素周期表中的元素，可能是重元素分裂后的残余物质。快中子捕获过程能产生原子量至少260 u的元素，随后这些元素分裂成更轻、更稳定的元素。罗德勒表示，在太空中发现这些元素，使科学家们能够深入研究核分裂和模式，进而理解各种元素是如何形成的，因为目前在地球的自然界中尚未发现原子量为260 u的元素，甚至在核武测试中也未曾观察到。
责任编辑:天玶
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